3-маъруза Процессорлар

Микропроцессор функтсиялари
Микропроцессорлар қуйидаги функтсияларни бажаради:

• 
  Буйруқлар ва операндлар манзилларини ҳисоблаш;
  
• 
  Асосий хотирадан буйруқларни танлаш ва декодлаш (ОП);
  
• 
  ОП, микропроцессор хотира регистрлари (МПМ) ва ташқи қурилма адаптерлари регистрлари (ЭД) дан маълумотларни намуна олиш;
  
• 
  WУга хизмат кўрсатиш учун адаптерлардан сўровлар ва буйруқларни қабул қилиш ва қайта ишлаш;
  
• 
  Маълумотларни қайта ишлаш ва уларни ОП, МПП регистрларида ва ВУ адаптерларининг регистрларида қайд этиш;
  
• 
  Компютернинг бошқа барча тугунлари ва блоклари учун бошқарув сигналларини яратиш;
  
• 
  Кейинги буйруққа ўтинг.
  

Микропроцессорнинг техник хусусиятлари
Барча процессорлар, ишлаб чиқарувчидан қатъи назар, ядролар сони, ядро частотаси, кеш ҳажми, турли хил РАМ частоталарини қўллаб-қувватлаш каби асосий кўрсаткичларда фарқланади.
Қайта ишлаш ядролари сонининг кўпайиши процессорнинг ишлашига ва шунга мос равишда нархга ҳам кучли таъсир қилади. Замонавий компютерда камида 2 ядроли процессор бўлиши керак ва афзалроқ 4 ядроли бўлиши керак. 6, 8 ёки ундан ортиқ ядроли вариантларни узоқ муддатли сотиб олиш деб ҳисоблаш мумкин.
Микропроцессорларнинг асосий параметрлари:

• 
  Бит чуқурлиги;
  
• 
  Иш вақти частотаси;
  
• 
  Кеш-хотира турлари ва ҳажми;
  
• 
  Кўрсатмаларнинг таркиби;
  
• 
  конструктив;
  
• 
  Энергия истеъмоли;
  
• 
  Иш кучланиши ва бошқалар.
  

бит кенглиги бир вақтнинг ўзида оператсияларни бажариш мумкин бўлган битлар сонини аниқлайди; МП манзил шинаси кенглиги унинг манзил майдонини аниқлайди.
Манзил майдони микропроцессор томонидан тўғридан-тўғри мурожаат қилиши мумкин бўлган асосий хотира катакларининг максимал сони.
Бундан ташқари, процессорнинг ишлаши тўғридан-тўғри ядро частотасига боғлиқ.
Соат тезлиги процессор вақт бирлигида қанча ҳисоб-китобларни бажариши мумкинлигини кўрсатади. Шунга кўра, частота қанчалик юқори бўлса, процессор вақт бирлигида шунчалик кўп оператсияларни бажариши мумкин .
Бугунги кунда замонавий процессорнинг нормал частотаси 3 дан 4 гигагертсгача деб ҳисобланади. Ядро частотаси қанчалик баланд бўлса, унумдорлик ҳам шунчалик юқори бўлади, лекин айни пайтда энергия истеъмоли, ҳарорат, анакартга қўйиладиган талаблар, қувват манбаи.
Компютернинг тезлиги (ишлаши) МП ишлайдиган анакарт шинаининг такт частотасига ҳам боғлиқ.
Кеш-хотира - бу компютер процессори томонидан маълумотларни вақтинча сақлаш учун ишлатиладиган юқори тезликдаги тасодифий кириш хотираси. У тез-тез ишлатиладиган маълумотлар ва кўрсатмаларни процессорга "яқинроқ" сақлаш орқали ишлашни яхшилайди, бу эрда уларни тезроқ олиш мумкин.
МП платага ўрнатилган кеш хотираси учта даражага эга:
Л1 кеш. 1-кеш даражаси энг юқори тезликка эга, лекин айни пайтда ядро учун энг кичик ҳажми 64 КБ. Унда процессорнинг ишлаши учун зарур бўлган асосий кўрсатмалар (алгоритмлар) мавжуд.
Л2 кеш. 2-кеш даражаси бироз секинроқ, лекин каттароқ ҳажмга эга. Айтишимиз мумкинки, ҳар бир ядро учун 256Кб яхши кўрсаткич ҳисобланади.
Л3 кеш. 3-кеш даражаси иккинчисига қараганда секинроқ ва барча процессорларда мавжуд эмас. Кучли мултимедиа процессорлари сифатида жойлаштирилган процессорлар тахминан 3-6 МБ умумий Л3 кешига эга (барча ядролар учун). Энг қиммат процессорлар 8 МБ ёки ундан ортиқ умумий Л3 кешига эга бўлиши мумкин.
Кўрсатмалар таркиби - бу МП томонидан автоматик равишда бажариладиган буйруқлар рўйхати, тури ва тури.
Конструксия МП ни ўрнатиш учун ишлатиладиган ва МП ни ўрнатиш учун анакартнинг мослигини аниқлайдиган жисмоний ажратиладиган уланишлардир. Улагичлар турли хил дизайнга эга (слот - слот улагичи, Соcкет - улагич-розетка), турли хил сигналлар ва иш кучланишлари билан таъминланган турли хил контактлар сони.
Процессор розеткалари

3-расм - Процессор розеткаси
Процессор розеткаси ёки у Сокет (уя) деб ҳам аталади, бу процессор ва анакартнинг бирлашмасидир. Ҳар бир ишлаб чиқарувчи ва процессор линияси учун процессор розеткалари ҳар хил бўлиб, улар розеткадаги пинлар сони ёки процессор линиясининг белгиси билан белгиланади.
Ҳозирги вақтда технологик жараён жуда тез кетмоқда, процессорлар ўзгариб бормоқда, процессор сокетлари ўзгариб бормоқда.
Процессорлар ўртасидаги бошқа, аммо муҳим фарқлар - бу жараён технологияси, қувват сарфи ва иш ҳарорати .
Қувват истеъмоли ва ишнинг ҳарорат шароитлари каби хусусиятлар кўп жиҳатдан процессорни ишлаб чиқариш технологиясига боғлиқ . У такомиллашгани сари процессорлар тезроқ, совуқроқ ва шу билан бирга тежамкор бўлди. Жараён қанчалик нозик бўлса, шунча яхши бўлади.
Ишлаб чиқариш технологияларини такомиллаштириш жараёнида ҳисоблаш ядроларини ташкил этувчи микроскопик транзисторлар, кешни ташкил этувчи кондансатöрлер ва улар орасидаги кичик ва кичикроқ ўлчамдаги ўтказгичларни ясаш мумкин. Натижада, ушбу элементларнинг яна кўпчилиги бир хил ўлчамдаги кремний бўлагига жойлаштирилиши мумкин, бу эса маҳсулдорликни оширишга имкон беради, шу билан бирга ўтказгичлар камроқ қизийди ва камроқ энергия истеъмол қилади, чунки улар юпқалашган ва уларнинг қаршилиги пасайди.
Бугунги кунга келиб, энг замонавий процессорлар 22 нм (нанометр) технологик технологиядан фойдаланган ҳолда ишлаб чиқарилади, бунга интилиш керак.
Процессорнинг қувват сарфи ядролар сонига, уларнинг частотасига ва жараён технологиясига боғлиқ. Бу эрда сиз кучли процессорни энг арзон анакартга ўрнатиб бўлмаслигини ва бир хил қувват манбаи билан қувватланишини ҳисобга олишингиз керак. Чунки улар дастлаб бундай юк учун мўлжалланмаган ва тезда муваффақиятсиз бўлиши мумкин. Замонавий процессорларнинг энергия истеъмоли уларнинг қадоқларида ва ишлаб чиқарувчининг веб-сайтида кўрсатилганидек, 65-125 ватт оралиғида. Шунга ўхшаш маълумотлар ҳужжатларда ва анакартларнинг веб-сайтларида кўрсатилган.
Ҳарорат процессорнинг максимал қувват сарфига тўғри келади ва максимал ҳарорат пакети "Термал Десигн Поwэр" ёки "ТДП" каби кўрсаткич билан тавсифланади. Замонавий процессорлар учун у ҳам 65-125 ватт. Бу эрда сиз ТДП 65 ватт бўлган процессор учун энг оддий ва энг арзон совутгич этарли эканлигини ҳисобга олишингиз керак, ТДП 100 ватт бўлса, кучлироқ совутгич керак, яхшиси 2-4 та иссиқлик трубкаси билан. 125 ваттли ТДП - 4 та иссиқлик трубкаси ёки ундан кўп бўлган совутгич. Инглиз тилидан сўзма-сўз таржима қилинган совутгич совутгич бўлиб, у одатда алюминий, баъзан мис асосли, процессордан иссиқликни олиб ташлаш учун унга фан ўрнатилган радиатор. Энг илғор моделлар иссиқлик қувурлари деб аталадиган дизайнга эга бўлиб, улар бир томондан процессор билан яқин алоқада бўлса, бошқа томондан фан томонидан пуфланган совутгичнинг қанотлари билан. Одатда, процессор унинг учун аниқ мўлжалланган совутгич билан бирга келади, аммо сотувда совутгичсиз процессорлар мавжуд.

4-расм - иссиқлик қувурлари билан совутгич.
Процессорни ўрнатиш ёки алмаштиришда совутгични ўрнатишдан олдин процессорга нозик бир қатламда қўлланиладиган термал паста керак бўлади. Бу иссиқликни яхшироқ узатиш учун керак, акс ҳолда процессор қизиб кетади. Агар процессор янги бўлса ва совутгич билан бирга келган бўлса, у ҳолда унга термал паста аллақачон қўлланилади.